اعمال الگوريتم پرت‌كاوي فضاي فازي اصلاح‌شده بر روي داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي به‌منظور افزايش دقت اندازه‌گيري جريان (بندر انزلي)

پيشينه و اهداف: سامانه‌هاي تيكه نگاري صوتي يكي از فناوري‌هاي سنجش از دور به منظور اندازه‌گيري مشخصات جريان در محيط‌هاي آبي است. تنها تفاوت موجود در سامانه‌هاي تيكه‌نگاري صوتي بسامد مورد استفاده است به طوري كه در سطح اقيانوس از بسامدهاي ۲۰ هرتز تا ۱ كيلوهرتز، در سطح دريا از بسامدهاي ۱ كيلوهرتز تا ۱۰ كيلوهرتز و در سطح رودخانه، مخازن سد و يا درياچه‌ از بسامدهاي ۱۰ كيلوهرتز تا ۶۰ كيلوهرتز استفاده مي‌شود. خروجي اين نوع سامانه‌ها نيز همانند ساير سامانه‌هاي صوتي اندازه گيري جريان حاوي داده‌هاي پرت است. عدم توجه به موضوع تشخيص و جايگزيني نقاط پرت باعث كاهش دقت اندازه گيري و همچنين تاثير نامناسب بر روي مدل‌سازي جريان و داده‌گواري مدل‌ها مي‌شود. بررسي مطالعات انجام‌شده نشان مي‌دهد كه حذف داده‌هاي پرت در اين نوع سامانه عموماُ توسط روش ساده انحراف معيار انجام مي‌شود. در ‌آخرين مطالعه انجام‌شده پرت‌كاوي داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي با استفاده از روش سه بعدي روسيو-فضاي فازي انجام و با روش انحراف معيار مقايسه گرديد كه نشان‌دهنده عملكرد مناسبتر آن نسبت به روش ساده انحراف معيار بود. روش‌ها‌: در اين مطالعه الگوريتم فضاي فازي اصلاح شده بر روي داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي اعمال شده و نتايج آن با روش سه بعدي روسيو-فضاي فازي مقايسه شده است. بدين منظور از داده‌هاي برداشت شده در رودخانه گونو ژاپن استفاده شده است و با استفاده از دو الگوريتم ذكر شده و با پنج روش جايگزيني نقاط پرت، داده‌هاي پرت شناسايي و با مقادير مناسب جايگزين شدند. سپس نتايج با داده‌هاي دبي-اشل به دست‌آمده از ايستگاه آب‌سنجي محل آزمايش به عنوان داده مرجع مورد صحت‌سنجي قرار گرفتند. همچنين در آزمايش ديگري در بندر انزلي، با استفاده از الگورتيم فضاي فازي اصلاح شده پرت‌كاوي داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي انجام شد و حجم آب ورودي به درياي خزر اندازه‌گيري گرديد. يافته‌ها: نتايج اين تحقيق نشان داد كه استفاده از روش پرت‌كاوي فضاي فازي اصلاح شده باعث افزايش دقت اندازه‌گيري گرديده است، به اين صورت كه مقدار اختلاف نسبي دبي اندازه‌گيري شده با سامانه تيكه‌نگاري صوتي پس از اعمال اين روش به صورت تركيبي با روش‌هاي جايگزيني ميانگين سيگنال و آخرين داده معتبر با دبي اندازه‌گيري شده به روش دبي-اشل در محدوده 15- تا 20+ درصد محدود گرديده است. در حاليكه با اعمال روش سه بعدي روسيو-فضاي فازي اين مقدار در محدوده 20- درصد تا 30+ درصد واقع گرديده است. نتايج آزمايش تيكه‌نگاري صوتي بندر انزلي نيز حجم ورودي ۱۰۰ تا ۳۰۰ مترمكعب بر ثانيه به درياي خزر را ثبت نمود. نتيجه‌گيري: ازآنجايي كه داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي در داده‌گواري مدل‌هاي جريان اقيانوسي، دريايي و رودخانه‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرد، پرت‌كاوي داده‌هاي پرت سامانه و جايگزيني آن با داده‌هاي مناسب حائز اهميت است. در اين مطالعه با اعمال الگوريتم فضاي فازي اصلاح شده بر روي داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي، سعي بر بهبود دقت اندازه‌گيري شد. مقايسه نتايج خروجي روش‌هاي مختلف پرت كاوي سامانه تيكه نگاري صوتي نشان داد كه روش فضاي فازي اصلاح شده به صورت تركيبي با روش هاي جايگزيني ميانگين سيگنال و آخرين داده معتبر پيش از داده پرت كشف شده، بهترين عملكرد را دارد. در نتيجه روش پرت‌كاوي فضاي فازي اصلاح شده جهت اعمال بر روي داده‌هاي تيكه‌نگاري صوتي توصيه مي‌شود.